苯为前驱物形成二噁英的反应机理

来源：中国环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：高正阳, 韩文涛, 丁艺, 孙尧, 李明晖

单位：华北电力大学能源动力与机械工程学院, 河北 保定 071003

摘要：苯作为垃圾中普遍存在的成分是形成多氯二苯并对二噁英/呋喃（PCDD/Fs）的重要前驱物之一.应用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-311+G （d，p）水平上研究了苯生成PCDD/Fs的两阶段气相反应机理，获得相关基元反应的势垒与反应热.采用隧道效应校正的变分过渡态理论（VTST）对300~1300K的各基元反应进行速率常数计算.结果表明：苯的氯化过程在合成PCDD/Fs各基元反应中势垒最高，是整个过程的控速步骤；氯酚更有可能被HO·进攻氯苯发生亲核反应后经分子内脱氢形成；邻位Cl能提高芳香烃H的抽取势垒，降低分子反应活性；苯氧自由基经碳碳或碳氧耦合二聚化过程形成不同PCDD/Fs存在竞争机制.相关计算结果可以用于在总二噁英产量基础上评估由苯产生的PCDD/Fs贡献率.

关键词：密度泛函,苯,二噁英,反应机理,速率常数

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（10MG19）